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X-Spectrum兆赫茲X射線探測器SPARTA
X-Spectrum兆赫茲X射線探測器SPARTA

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產(chǎn)地

德國

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北京眾星聯(lián)恒科技有限公司

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SPARTA是基于AGIPD技術的實驗室級探測器。自適應增益積分像素探測器(AGIPD)本是為歐洲XFEL(世界上*強大的自由電子激光器)設計的X射線成像儀。

AGIPD采用了一種快速,低噪聲的積分探測技術,其每個像素都有一個自適應增益放大器。它可以每秒650萬幀的速度拍攝圖像,*多可拍攝352張。

為了使這種超快技術也能適用于各個實驗室,X-spectrum將這種技術集成了SPARTA中,并減小了制冷和讀出設備的大小。SPARTA是一款結構緊湊而功能強大的高速X射線探測器,可適用于3–15 keV范圍內光子的探測。

XFEL上的AGIPD總重量超過半噸,而SPARTA的重量不到10公斤,具體取決于所需的探測器的像素數(shù)量。X-spectrum也將會提供不同sensor大小的SPARTA探測器。單個探測器module具有128x512個像素(單個像素尺寸為200μm)。其動態(tài)范圍同樣非常優(yōu)秀:在單張圖像中可以探測0到1萬個12keV的光子。SPARTA 同樣適用于硬X射線,高原子序數(shù)sensor的版本可探測的能量高達100keV(目前正在研發(fā)中)。

主要參數(shù)

像素大小200 μm x 200 μm
傳感器材料 500 μm thick Silicon, high-Z version in development
傳感器尺寸128 x 512 pixels 25.6 mm x 105.2 mm sensitive area
**幀率up to 6.5 MHz in a burst of 352 images
平均幀率 ≥ 3.5 kHz, exact value tba.
動態(tài)范圍0 to 10? photons at 12 keV per frame
等效計數(shù)率>10^10 cts/pix/s (>2.5 × 1011 cts/mm2/s)
噪聲 ~ 1keV (0.75 keV at reduced dynamic range)
外部觸發(fā)tba., likely 3.3 V TTL

X-Spectrum將是**一家使用AGIPD傳感器的廠商。SPARTA也就將成為實驗室中真正的意義上的高速x射線圖像的**設備。從它的技術規(guī)格來看,SPARTA是LAMBDA探測器的補充,SPARTA在超高速探測領域出類拔萃,LAMBDA則提供了**的空間分辨率。

主要特點

• 連續(xù)拍攝352張圖像時幀率可達6.5 MHZ

• **動態(tài)范圍

(單個圖像中對0至104個光子探測有效:> 2.5×10^11 cts / mm^2 / s)

• 自適應增益切換

• 200μm×200μm像素尺寸

• 低噪聲積分探測器

應用方向

軟X射線自由電子激光實驗

• 硬X射線自由電子激光實驗

應用案例

歐洲XFEL上用于硬x射線實驗的快速探測器:

歐洲XFEL上安裝了三種用于硬x射線實驗的快速探測器,其中一種是AGIPD,它是一種高速,低噪的積分探測器,并且在每一像素上都擁有自適應增益放大器。當它探測單個光子事件,并調節(jié)增益狀態(tài)使動態(tài)范圍優(yōu)于10^4(@12KeV)時,其所產(chǎn)生的等效噪音是小于1keV的。在Burst模式下,該系統(tǒng)可在運行頻率高達6.5 MHz的同時儲存352張圖像的,完全能夠適用于幀頻為4.5MHz的歐洲X光自由電子激光器。

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